EKOLOGIA- nauka o związkach i współzależnościach pomiędzy organizmami i środowiskiem. Bada oddziaływanie jednych organizmów na drugie, oddziaływanie organizmów na środowisko i środowiska na organizmy.
„oikos”(dom miejsce życia) „logos”(nauka)
ZAKRES EKOLOGII
- bada zjawiska zachodzące na wyższych poziomach organizacji żywej materii, począwszy od organizmu aż do biosfery jako całość.
1.Poziom molekularny
2.Organella komórkowe
3.Komórka
4.Tkanka
5.Narząd
6.Układ narządów
7.Organizm- charakteryzuje się współdziałaniem związków chemicznych tworzących układ funkcjonalny umożliwiający procesy uznawane jako przejawy życia.
8.Populacja- zbiór organizmów tego samego gat. występujących w określonej przestrzeni, w obrębie którego zachodzą procesy krzyżowania się osobnikow-przekazywania inf. genet.
9.Zespół-gr populacji pomiędzy którymi występują rozmaite zależności ekologiczne a wśród nich konkurencja o określonych czynnikach środowiska.
10.Biocenoza- zbiór wszystkich organizmów (populacji) występujących w określonej przestrzeni mający zdolność regulacji wewnętrznej.
11.Ekosystem- to biocenoza wraz z jej nie ożywionym środowiskiem.
makro(tundra, sawanna, step) mezo(łąki, lasy) mikro(akwarium, oczko wodne, pień drzewa)
mon ocen- democen- pleocen
12.Krajobraz- to gr sąsiadujących ze sobą ekosystemów.
13.Biosfera- wszystkie ekosystemy kuli ziemskiej -sfera w której występują organizmy.
WARUNKI ISTNIENIA ŻYCIA
1. w przypadku zróżnicowania materii na pierwiastki chemiczne;
2. w przedziale temp -2700C = +1500C (większość 00C = 300C)
3. w ciśnieniu nie odbiegającym od ziemskiego;
4. tam gdzie w środowisku występują źródła energii i substancje stanowiące podstawę procesów życiowych;
5. tam gdzie nie występują zbyt wielkie natężenia zabójczego dla organizmu promieniowania UV;
Warunki Lafleura mogą być spełnione -gdy wokół gwiazdy która jest żądłem energii wykształcił się ukł. planetarny , planety krążą po orbitach zbliżonych do kołowych bo otrzymują stała sile z gwiazd macierzystej, obracaj się wokół własnej osi co zapewnia równomierne nagrzewanie gdy jest zróżnicowana na litosferę hydrosferę i atmosferę co warunkuje -biosferę.
SRODOWISKO(organizmu)
-otaczającą go przestrzeń wraz ze wszystkimi obiektami w niej się znajdującymi.
Srod.przyrodnicze- działają w nim siły przyrody a w jego przestrzeni dominują obiekty naturalne.
Srod.czlowieka- przestrzeń i obiekty wśród których żyje populacja ludzka
-abiotyczne-czynniki fizyczne(temp, wilgotność) i chemiczne(woda, CO2)
-biotyczne- organizmy;
SIEDLISKO I BIOTOP
-przestrzeń zajęta przez biocenozę wraz ze wszystkimi obiektami nieożywionymi, mająca warunki stwarzające możliwość występowania jednych organizmów i wykluczające obecność drugich.
STANOWISKO
-ściśle określone miejsce występowania populacji, które może być precyzyjnie wyznaczone na mapie.
NISZA EKOLOGICZNA
- całość właściwości, wymagań, oddziaływań i zachowań organizmu
Jego funkcja w biocenozie, której organizm ten jest częścią.
1.nisze są rozdzielone
2.nisze częściowo się pokrywają
3. jedna nisza obejmuje w całości drugą;
Nisza przestrzenna, pokarmowa, siedliskową itd.
AKCJA- oddziaływanie środowiska abiotycznego na organizm;
REAKCJA-oddziaływanie organizmu na środowisko;
KOAKCJA- wzajemne oddziaływanie organizmów na siebie;
Konsekwencja akcji jest adaptacja.
ADAPTACJA
-przystosowanie umożliwiające życie i rozmnażanie w środowisku. Adaptacja strukturalna -budowa i kształt. Adaptacja fizyczna.
CZYNNIKI ŚRODOWISKA
1 eliminacja jednych umożliwienie drugim życia
2 regulacja rozrodczości i śmiertelności, wywołują migrację
3 sprzyjają utrzymaniu korzystnych adaptacji.
Czynniki
1 klimatyczne(temp, opady, światło)
2 abiotyczne(gleby, środowisk wodnych)
3 pokarmowe
4 biotyczne
TOLERANCJA
-każdy organizm w stosunku do czynników środowiska posiada granice tolerancji ,pomiędzy którymi rozciąga się strefa tolerancji i położone jest jego optimum eco.
Obecność i rozwój organizmu w biotopie zależy od;
1.zasobności w rekwizyty;
2.natężenia czynników warunkujących na które org jest wrażliwy;
3.zakresu tolerancji;
Eury- szeroki Steno- wąski
PROMIENIOWANIE
Niezbędne do tworzenia się w organizmie człowieka wit. D , wpływa też na wzrost ilości erytrocytów, pomocne w leczeniu niektórych chorób skórnych .
Wzmożone natężenie UV jest czynnikiem negatywnym dla org. Wywołuje zmiany w DNA-mutacje mogą okazać się rakotwórcze. UV jest wykorzystywane na salach operacyjnych-wyjałowienie pomieszczeń i narzędzi. Obniża odporność na choroby bakteryjne i wirusowe, szkodzi oczom, rak skóry. Mechanizmem obronnym jest opalenizna.
AKTYWNOŚC
całodobowa(łosoś, gąsienice motyli) dzienna(wszystkie gr. zwierząt) i nocna( ćmy, sowy)
METABOLIZM
-przemiana materii i energii, suma wszystkich reakcji chemicznych przebiegających w organizmie.
Światło wpływa na wydzielanie hormonów, wzrost spożycia pokarmu aktywność sek.
PROM. PODCZER
-wnika głęboko w organizm zmienia się w ciepło , które stymuluje metabolizm i przyspiesz krążenie, wzrasta pobór O2, łagodzi niektóre bóle.
TEMPERATURA
Zmiennocieplne-pozbawione ochronnej warstwy termoregulacyjnej, temp ich ciała zależy od temp otoczenia jest prawie z nia identyczna.
Stałocieplne- wyposażone w warstwę termoregulacyjną , która stanowi tkanka tłuszczowa, upierzenie lub futro(37-40C) ptaki i ssaki
Termoregulacja- mechanizmy regulujące temp ciała org.
Gdy temp otoczenia zmienia się-wystepuje wzmożony metabolizm(oddychanie i pobór tlenu)
WODA I WILGOTNOŚĆ
Woda- wszystkie reakcje chemiczne przebiegają tylko w jej obecności.gl skl komorki. Od jej ilości zależy przebieg metabolizmu
Wilgotność względna- %stosunek aktualnej prężności pary wodnej w powietrzu do jej prężności w stanie nasycenia.
Wilgotność bezwzględna-ilość pary zawartej w jednostce obj. powietrza.
Hydrofile- org. wodne, żyjące w wodzie;
Higrofile- b. wilgoć (płazy, ślimaki, dżdżownice)
Mezofile- umiark.wymagania zawartości wody w glebie i wilgoci w powietrzu(większość)
Kserofile- środ suche, niska wilgoć(kaktusy, owady)
1 woda kapilarna-łatwo dostępna dla roślin, wzbogaca powie gleby w zw. pokarmowe.
2 woda grawitacyjna- pod siłą ciężkości spływa w dół aż do poziomu wód gruntowych. Dostępna przez krotki czas.
3 woda gruntowa- z opadów , gromadzi się nad nieprzepuszczalnymi warstwami gleby. poziom jest zmienny
Komfort 170C przy wilg 100% i 210C przy 20%.
niska wilg -wysoka temp
CIŚNIENIE
Ciśnienie powietrza 1013hPa-parcjalne ciśnienie O2=212hPa.
Wysokości -obniżenie ciśnienia-słabsze utlenienie krwi i szybsze tętno.
WIATR
Wiatr ogranicza latanie lecz przenosi zarodniki i nasiona roślin.
Nowe terytoria, zapachy o obecności płci przeciwnej i pokarmie.
JONIZACJA POWIETRZA
Czast. powietrza jonizują się (-) (+) wywołuje jonizacje;
-promie kosmiczne
-zamiecie śniezne,burze piaskowe, działania wodospadów,fale o brzeg morsk
Jony lekkie -stan gazowy(-) jony 02 , azotu;
Jony średnie-jony CO2
Jony ciężkie-zanieczyszczenia powietrza (+);
Ujemne jony 02
02 + 2ē → 02 -
16elekt jon nadtlenkowy Jony lekkie (-)wytwarzane są przez np. sosne,brzozy
Jony lekkie (+)np. modrzewie,dęby,klony
FALE SPRĘŻYSTE
Podłużne fale sprężyste (dźwięki)charakteryzują się
-natężenie(głośność)
-częstot (wysokość dzw-tenor)
-widmem(barwa dźwięku)
Słyszymy od 16 do 20000Hz
Infradźwięki-poniżej 16hz
Faledzwiękowe- te co słyszymy
Ultradźwięki-powyżej 20000Hz
Nietoperze ultra- a psy infra-
TLEN-21%obj w pow
W wodzie 02 -rozpuszcza się, powstaje w wyniku działalności roślin wodnych;
Reaktywne formy 02 RFT
Neg; sprzyja miażdżycy cukrzycy chorobom nowotworowym odp za przekształcenia białek i zmiany w DNA i RNA
RFT występuje w środowisku w powietrzu i wodzie.
TLEN SINGLETOWY
Powstaje przez Naprom UV z tlenu trypletowego
02 hV→ 1O2
Tlen singletowy od norma Czast różni się układem elektronów.
Powstaje przy;
-urządzeniach gazowych
-elektrofiltrach
-promień słońca
CZYNNIKI BIOTYCZNE
Koakcje zachodzące na poziomie org i populacji.
Homo- tego samego gatunku
Konkurują o pokarm, przestrzeń wodę, światło -intensywniejsza z zagęszczeniem.
Hetero- różnych gatunków
1Neutralny-niezaleznie nie mają na siebie wpływu.
2Konkurencja-niekorzystne oddziaływanie na siebie. wykorzystują ten sam rekwizyt. rezultat-eliminacja jednego.
3Mutualizm-zależne od siebie-symbioza.
4Kooperacja-oba gatunki tworzą korzystny związek ale mogą się rozwijać pod nieobecność drugiego.
5Komensalizm-związek gat jest konieczny dla1, 2 nie podlega działaniu.
6Amensalizm-1 jest ograniczony,2 nie podlega działaniu;
7Pasozytnictwo- pasożyt hamuje rozwój żywiciela od którego zależny- może powodować śmierć;
8Drapieznictwo-atakuje i zabija ofiarę stanowiącą jego pokarm;
SŁOŃCE źródło energii emituje energię promienistą dociera do Ziemi 0,5-1,7cal/cm2/min. zdolność wykorzystania mają rośliny zielone-fotosynteza.
FOTOSYNTEZA
-pobieranie przez rośliny ze środowiska CO2 i H2O i wytwarzaniu przy udziale światła jako źródła energii prostych cukrów oraz wolnego O2 wydzielanego do atmosfery.
6CO2 +6H2O+686kcal
=C6H12O6+6O2
Powstają zw. pokarmowe-cukry. stają się sub wyjściową do syntezy In zw. cukry złożone, tłuszcze, białka, wit, hormony.
Fotosynteza zachodzi-chlorofil
ZALEŻNOŚĆ FOTO.
CO2- foto wzrasta gdy wzrasta zawart. CO2 w powietrzu, stężenie wyższe niż norma foto hamuje.
O2- norma i mniejsza hamuje foto.
H2O- organizuje foto roślin lądowych w przypadku suszy.
Światło- foto wydajna w warunkach właściwego oświetlenia dla siedliska natural
Temp-foto wzrasta gdy temp wzrasta-temp optymat zbliżona do max siedliska natural
CHEMOSYNTEZA
-zdobywanie energii potrzebnych do funkcji fizjol drogą utleniania rozmaitych związków nieorganicznych. Energia magazynowana w ATP zużyta do asymilacji CO2 i wytwarzania cukrów. Zdolność ta posiadają bezbarwne bakterie.
Bakterie siarkowe-na dnie bagien oraz filtrach oczysz ścieki. Siarkowodór(gnicie białek)utleniają zyskując energie. Utleniają siarkę pierwiastkową, siarczki i sole kw tionowych S2O3.
Bakterie nitryfikacyjne-w glebach utleniają amoniak, azotyny do azotanów. Uwalniają energię.
Bakterie żelazowe- utleniają żelazo dwuwartościowe do trój wart występującego jako nierozpuszczalny wodorotlenek żelazowy.
Bakterie wodorowe-pospolite w glebach, utleniają wodór tlenem atmosferycznym.
Bakterie metalowe- utleniają metan do CO2 i H2O
Metanogenne bakterie bez O2 przeprowadzające fermentacje metanowa w instalacjach bez O2 oczyszczania ścieków.
AUTO I HETERO
Org.Autotroficzne(samożywne
mają zdolność wytwarzania pokarmowych związków organicznych ze zw nie org przez ich utlenianie(chemosynteza)lub przy udziale energii świetlnej(foto)
Org. Heterotroficzne(cudzo-„-
Korzystające ze zw organicznych wytworzonych przez autotrofy z foto, chemosynteza w biosferze ma mini zakres.
Produkcja - wytwarzanie materii organicznej wchodzącej w skład organizmów-wzrost tkanki, wytwarzanie narządów, rozród;
Respiracja-koszty utrzymania -straty energii zw z funkcjami fizjol-metabolizm i ruch;
Produkcja brutto(asymilacji)-wytworzenie przez org materii organicznej wraz z częścią która zostanie przez nią zużyta na koszty utrzymania.
Produkcja netto(produkcji)-to materia organiczna wytworzona przez org i nie zużyta jako źródło energii pokrywającej koszta utrzymania.
Biofagi- odżywiają się żywymi organizmami lub ich częściami.
Fitofagi- zjadają drzewo-ksylofagi
zjadające liście-foliofagi
Zoofagi-(pasożyty)żywiące się sub żywej dl czas ofiary,(drapieżniki)zabijają ofiarę przed jej całkowitym lub częściowym spożyciem.
1monofagi-1gat odżywiają się
2oligofagi-kilkoma bliskimi gat
3polifagi-rozmaitymi gat.
Saprofagi- odżywiają się martwymi organizmami lub ich
Detrytofagi-rozdrobniona rozłożona materia martwa.
Nekrofagi-martwe zwierzęta, których rozkład jest w fazie początkowej.
Kaprofagi-żerują na kale.
Pantofagi-odżywiają się pokarmem roślinnym i zwierzęcym żywym i martwym.
KONSUMPCJA
1Całkowita-materiał nie wykorzystany nie tworzy się. Ofiara połykana w całości.
2Niepełna-nie całkowita konsumpcja ofiary np. odrzucenie skrzydeł.
3Częściowa-np. zjadając nasady igieł-igły odpadają-pozbawiajac sosnę produkcji.
4Minimalna-znaczne części biomasy zostają wyłączone z produkcji i staja się materia martwą.
PRODUKCJA
Wielkość produkcji zależy od wielkości pozostałych parametrów-konsumpcji, kosztów utrzymania, ilości wytworzonych fekaliów i wydalin. Ocena na podst. Biomasy.
Zmiennocieplne -wzrost temp do optimum-wzrost produkcji.
RESPIRACJA(koszty utrzymania)
Straty energii zw z funkcjami fizjolog org i ruchem. Natężenie procesu przemiany materii i energii określane -pobór O2 i wyproduk CO2=oddychania.
Koszty utrzymania zależne od temp otoczenia, aktywności i stadium rozwoju.
Metabolizm podst- przemiana energetyczna podczas której energia zużywana jest przez organizm na czczo tylko do utrzymania go przy życiu.
Metabolizm wysiłkowy
ŁAŃCUCHY POKARMOWE
-ciąg organizmów z których każdy zjada organizm poprzedni, a sam jest zjadany przez następny.
Drapieżniki coraz większe populacja mniejsza.
Łańcuch pasożytów odwrotnie.
Saprofagi zaczynają się od martwych roślin itd.
PRZEPŁYW ENERGII
-asymilacja kolejnych poziomów troficznych w ekosystemie.
Przepływ energii przez kolejne poziomy towarzyszy straty w energii-część się degraduje, ciepło ulega rozproszeniu In cz zużyta w respiracji.
PIRAMIDY EKO
-graficzne przedstawienie poziomów troficznych przez ekosystem.
Piramida liczebności
Piramida biomasy-ciężaru
Piramida energii- nie może być odwrócona bo producenci maja najwięcej energii.
BIOCENOLOGIA
-biocenozy i ekosystemy
Mikroekosystem-akwarium z wodnymi roślinami, pień martwego drzewa wraz z jego biocenozą.
Mezoekosystem-lasy, łąka, torowisko, wydma, sad, jezioro, pole uprawne, rzeka;
Makroekosystem-tundra, tajga, sawanna, pustynia, morze, ocean;
PODSYSTEMY
Producenci-org samożywne-rośliny zielone(autotrofy)
Biotrofy-org odżywiające się żywymi org lub ich częściami czyli roślinożercy i związane z nimi drapieżniki i pasożyty biofagi-zwierzęta.
Saprotrofy-org odżywiające się martwą materią organiczna lub ich częściami.
Biotopu-siedlisko nieożywiony ekosystem -woda, powietrze, zw chemiczne, gleba oraz martwa materia organiczna.
Makrotrofy-duze zwierzęta drapieżne posiadają własne terytoria, parami żyją np. orły lwy, nie występują epidemie.
ROZKŁAD MARTWEJ MATERII ORGANICZNEJ
Wytworzona przez rośliny nie wykorzystana przez zwierzęta roślinożerne pozostaje jako nienaruszona MI albo niewykorzystana NU i ostatecznie trafia do gleby wraz z martwymi zwierzętami i odchodami jako martwa materia. W glebie jest rozkładana i przerabiana. Proces powolny obejmuje skomp reakcje chemiczne. Rezultat całkowite utlenienie do CO2 i H2O i mineralnych anionów albo powstania próchnicy.
Ściółka-liście, gałęzie itd. gdy woda nawilży tworzą się bakterie, glony, grzyby. Rozkład i przeróbka ściółki dzięki dżdżownicy, stonodze, ślimaki.
(przy zasadowym odczynie gleby)
Cukry, białka.-łatwy rozkład
Celuloza, tłuszcze-trudny rozkład
Próchnica to aniony (-) może przyłączać sód wapń magnez żelazo(+)ma znaczenie dla roślin-zaopatrzenie w rekwizyty- H2O i sole mineralne.
ZASADY BIOCENOTYCZNE
1Jedności biotopu i biocenozy-procesy zachodzące w obrębie biocenozy pociągają za sobą procesy biotopu-i na odwrót też;
2organizacji biocenozy-skł się na;
-skład gatunkowy-suma wszystkich gat występujących w ekosystemie;
-stosunki liczbowe-ilość osobników każdego gat-kilka gat o dużej l i dużo gat o małej l osobn;
-struktura troficzna-istniejace łańcuch pokarmowe;
-zespoły konkurencyjne-tworzą org z tego samego pokarmu i mających tych samych wrogów;
-struktura przestrzenna-każdy ekosystem ma poziomą(_) i pionową (|)
Warstwa | korony krzewy rośliny
Warstwa _ rośliny trzciny pałki
3Zasada anomii-odrębność terytorialna, każdy ekosystem obejmuje inne terytorium ekosyst
4Zasada = ekologicznej-stan procesów Eko w którym produkcja i destrukcja żywej materii =
-równowaga pełna natychmiastow
B = D
-równowaga pełna opóźniona
B = D ∑
B =∑
D-rok
-równowaga niepełna
∑ B = ∑ D po kilku latach=
-brak równowagi
∑ B > ∑ D lub <
WSKAŻNIKI BIOCENOTYCZN
-matematyczne wzory, charakter poszczególnych ekosystemów.
Wskaźnik dominacji- stosunek ilości osobników danego gat do ilości wszystkich osobników;
D= na/N*100
na-osobnik gat; N-wszyscy
Gat powyżej 10%-eudominenty
Dominenty-5,1%-10%
Subdominanty-2,1%-5%
Influenty- mniej niż 2%
Stałość- stosunek ilości prób do ilości wszystkich prób;
C=Pa/P
Wskaźnik zróżnicowania- stosunek liczby gat do pierwiastka z ilości osobników;
D=S/√N
Przy stałej liczbie gat i wzroście ilości osobników wskaźnik maleje
Przy stałej ilości osobników i wzroście liczby gat wskaźnik wzrasta
KLIMAT
-charakterystyczny dla danego obszaru zespół zjawisk i procesów atmosferycznych kształtujących się pod wpływem właściwości fizycznych i geograficznych tego obszaru.
MIKROKLIMAT- zjawiska zachodzące na wysokości nie większej niż 2 m
MAKROKLIMAT-zjawiska zachodzące na wysokości większej niż 2 m
FITOKLIMAT- rezultat oddziaływań roślinności. Wysokość zależy od szaty roślinnej.
SUKCESJA EKOLOG
-ściśle ukierunkowany proces powolnych zmian zachodzących w części ożywionej i nieożywionej ekosystemu. Zmianom podlega biotop i biocenoza. Jest sukcesja stopniowym zastępowaniem następujących po sobie zespołów roślinnych i zwierzęcych.
Przyczyna i siłą jest oddziaływanie biocenozy na biotop wywołując jego modyfikacje.
KLIMAKS-cykl zastępowania się wcześniejszych biocenoz następnymi prowadzi do powstania biocenozy klimaksowej.
HOMEOSTAZA EKOSYSTEMU
-stabilizacja procesów umożliwiająca utrzymanie równowagi ekologicznej, będącej zrównoważeniem produkcji i destrukcji biomasy, zapewnienie stałego obiegu materii i przepływu energii oraz optymalizacja produkcji .
Możliwa dzięki działaniom struktur:
1Podsystemy 2Populacje 3Łańcuchy pokarmowe 4Zespoły konkurencyjne 5Powiązania paratroficzne;
KRAJOBRAZ
-fragment terenu obejmującego powiązane wzajemnie i sąsiadujące ze sobą ekosystemy.
Zmienne systemu(krajobrazu)-podlegają regulacji-kontroli określonych procesów zapewniających optymalne wartości tych zmiennych i zmniejszających odchylenia od wartości.
Typy krajobrazu
1naturalne-dzialania czleka nie
2subnaturalne-skutki działalności czleka mini,
3seminaturalne-szata roślinna zmieniona silnym działaniem czleka.
4rolnicze-swiat roślin i zwierząt pod kontrola czleka.
5zurbarnizowane-obok zabudowy zieleń miejska.
BIOSFERA-suma wszystkich ekosy kuli ziemskiej; obecność O2 biol, rozrzedzenie warst ozonowej.
Wyszukiwarka